条码与RFID技术解密及应用

摘要：条码技术与RFID技术均为自动识别技术，目的都是快速准确的识别追踪标识物体。两者技术原理特点不同，各有其适用范围。实践应用表明，条码技术成熟，行业门槛低；RFID具有技术优势，成本相对略高；两者各有利弊，是现今两大主流技术。

关键词：自动识别；条码技术；RFID技术

中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）07-0087-02

物联网集传感技术、自动识别技术、无线通信技术、计算机技术、控制技术为一体，实现物物相连，互联互通。被公认为是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。自动识别技术，是物联网中最具特色的重要技术，它将物理世界与信息世界连接起来，并且取代了传统的人工信息采集录入方式，对数据进行自动采集识读，自动输入计算机，使得我们可以对采集的数据信息进行及时、准确的分析处理。条码技术和RFID技术均为自动识别技术，它们都是对物体贴上标签进行标识，相当于给予物体一个代号，通过此代号可以获得该物体的信息，使物体能够“开口说话、发布信息”。

1 条码与RFID的技术原理

1.1 条形技术原理

条码技术是把计算机所需的数据用一种条码来表示，条码由宽度不同、反射率不同的平行相邻的条和空，按照一定的编码规则（码制）组合而成。这种用条、空组成的数据编码可通过光学手段由机器识读，并将其所代表的相应编码值传递给计算机[1]。条码主要有一维码和二维码，如图1所示。一维码只在水平方向单向包含信息，而在垂直方向则不包含任何信息，它一定的高度通常是为了便于扫描器的对准读取。而二维码在水平和垂直方向都可包含信息。

条码识读系统由扫描系统、信号整形、译码三部分组成，如图2所示。当扫描器光源发出的光照射到条码上，被反射的光经过光学系统在光电转换器上成像，并产生模拟电信号，信号经过电路放大、滤波、整形，形成与模拟信号对应的矩形波信号，经译码器解码成相应的数字信号，最后通过接口电路传输给计算机。

1.2 RFID技术原理

RFID（Radio Frequency Identification）技术，无线射频识别，是一种无线通信技术。可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID标签可以看成是条码的电子版，由耦合元件及芯片组成如图3所示，含有物品唯一的电子编码，包含一系列的数据和信息，这些信息储存在一个小的硅片中。读写器可以读取或写入标签信息，而标签和读写器间射频信号的传递依靠天线完成。

RFID识读系统由标签（Tag）、天线（Antenna）、读写器（Reader）三个部分组成，如图4所示。读写器通过天线持续发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场即有效工作范围内时产生感应电流，从而获得能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；读写器则可通过天线读取信息并解码，最终由读写器将数据传输到计算机。

2 条码与RFID的技术分析

2.1 条码技术特点

条码技术简单易操作，具有信息采集速度快、准确性高、灵活实用、可印刷、成本低等特点。二维码又因为在二维空间内存储信息，相较一维码数据容量更大，超越了一维码仅能存储字母数字的限制（如图1中二维码所示信息为文本信息“罗敏”），相对尺寸更小，并具有较强的抗损毁能力。

2.2 RFID技术特点

RFID技术同样具备简单易操作，信息处理速度快、可靠性高的特点。同时，它不局限于视距，识别距离远，环境适应性强，具有非接触性，在有效距离内真正实现“自动”识别，无需人工干预；标签具有读写能力，携带大量的数据，且保密性高未经许可几乎不可复制难以伪造。

2.3 条码与RFID技术比较分析

条码技术与RFID技术同为自动识别技术，技术原理不同但目的都是快速准确的识别追踪标识物体。两者之间最大的区别是：条码技术是“可视技术”，扫描器在人工干预下工作，利用光学识别接收它视野范围内的条码。而RFID技术相较条码技术而言识别距离远，抗干扰能力强，不要求目标物体在视野范围内，无需人工干预，无需光源，只要在读写器的有效作用范围内，信息利用无线电波传输就可以被读取，并且可以实现多目标识别，运动目标识别。

除此之外，RFID标签可写入信息，可实现数据的动态更新，实时共享；且RFID识别速度快，数据容量大，使用寿命长、可重复使用。而条码技术相较RFID最大的优势在于成本低廉，制作复制印刷方便，但也因此标签容易磨损，导致扫描器无法识别目标。

3 条码与RFID技术的应用

由于条码技术具有成本低廉，数据量相对小，一种物品采用相同条码等技术特点，适用于需求量大且数据不需要更改的情况，在物流、零售、图书等各个领域均得以广泛应用。随着智能手机的普及，条码支付、二维码扫码也已成为了我们的生活方式。在条码技术应用最为广泛的商品流通领域，我国推行使用的EAN商品条形码即通用商品条形码，由国际物品编码协会制定，条码信息包含商品生产国家、厂商、厂内商品代码、效验码，通用于世界各地。仅以超市的商品流通为例，商品从供应商到超市最后到消费者手中，其间收货、入库、点仓、出库、查价、销售、盤点等过程均与条码技术密不可分。

近年来，RFID技术在各个领域也得以快速的普及和应用，尤其是仓储物流、供应链管理、身份识别、食品安全等领域。RFID与条码技术虽有不同的适用范围，有时也会有重叠，同样以超市的商品流通为例，2017年7月阿里巴巴在淘宝造物节推出的实验项目——无人超市“淘咖啡”，超市没有收银员、无需排队、东西买完就走，其结算意图识别和交易系统就是通过RFID技术实现的。无人超市内每一件商品上都贴有RFID标签，结算时消费者通过的购物通道实际上是一个自动感应支付通道，根据RFID技术特点，购买的商品无需要与读写器直接接触就可以被自动感应识别，节省了人工分拣、扫描的时间，即使放入包内的商品由于贴有RFID标签同样会被识别。“淘咖啡”通过阿里系APP淘宝和支付宝还可以自动同步结算信息，即可完成支付。除了全新的购物体验以外，RFID技术同时实现了商品从收货入库到结算的全程监控，当商品离开仓库时开始跟踪，能够快速获取商品销售数据，从而进行补货或更新，更好的完成盘点、配送与跟踪。RFID应用的缺点是商品上的RFID标签都是后期粘贴而非嵌入式，需要供应链的高度配合，标签易磨损，每个标签至少0.2元的成本，且只能使用一次浪费严重。另射频信号在穿过液体后会大幅衰减，玻璃也可能会改变标签天线的工作频点，这些因素可能造成相关材质商品无法识别。

4 结语

综上，无论是条码还是RFID技术都是物联网时代的产物，是对物体的识别，在相关的过程中进行信息的传递。两者各有利弊，是现今自动识别技术里的两大主流技术。条码技术成熟，行业门槛低，但也因为其技术特点在很多领域有一定的局限性；RFID技术的智能化特性相较条码技术有着先天的优势，但成本略高，随着大规模的集成电路的发展及其生产规模的不断的壮大，RFID标签成本的降低，RFID有着的广阔和美好的应用前景。

参考文献

[1]罗敏.条形码技术在培训管理中的应用[J].武汉工程职业技术学院学报，2015，（4）：53-55.endprint